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國三國四國五發動機之技術區別

商用車之家訊:  目前,在我國常用的歐Ⅰ和歐V標準等術語,是指當年EEC頒發的排放指令。例如適用于重型柴油車(質量大于3.5噸)的指令“EEC88/77”分為兩個階段實施,階段A(即歐Ⅰ)適用于1993年10月以后注冊的車輛;階段B(即歐Ⅱ)適用于1995年10月以后注冊的車輛。汽車排放的歐洲法規(指令)標準的內容包括新開發車的型式認證試驗和現生產車的生產一致性檢查試驗,從歐Ⅲ開始又增加了在用車的生產一致性檢查等等。

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    ●  國四排放技術


目前,在我國常用的歐Ⅰ和歐V標準等術語,是指當年EEC頒發的排放指令。例如適用于重型柴油車(質量大于3.5噸)的指令“EEC88/77”分為兩個階段實施,階段A(即歐Ⅰ)適用于1993年10月以后注冊的車輛;階段B(即歐Ⅱ)適用于1995年10月以后注冊的車輛。汽車排放的歐洲法規(指令)標準的內容包括新開發車的型式認證試驗和現生產車的生產一致性檢查試驗,從歐Ⅲ開始又增加了在用車的生產一致性檢查等等。

 

圖為錫柴國四發動機
圖為錫柴國四發動機 商用車網報道

  查閱有關資料表明,汽車排放的歐洲法規(指令)標準的計量是以汽車發動機單位行駛距離的排污量(g/km)計算,因為這對研究汽車對環境的污染程度比較合理。同時,歐洲排放標準將汽車分為總質量不超過3500公斤(輕型車)和總質量超過3500公斤(重型車)兩類。輕型車不管是汽油機或柴油機車,整車均在底盤測功機上進行試驗。重型機由于車重,則用所裝發動機在發動機臺架上進行試驗。

 

  當前, 國內EGR主要有兩種:外置式EGR與內置式EGR。各主流發動機廠EGR發動機及其技術路線。


1、外置EGR路線。以電子機械泵和冷卻式廢氣再循環技術為典型特征,以重汽、大柴道依茨為代表,通過在發動機殼外安裝電控EGR閥和電控單元,根據瞬時工況和廢氣控制電磁閥開度,以達到排放標準。


2、內置EGR路線。該技術經過精確測算,通過控制發動機凸輪軸的機械運行,使氣缸排氣門在進氣時保持3%—6%的開度,從而達到溢出廢氣與進氣按不同比例混合的效果,使發動機排放實現國Ⅲ。代表性企業包括一汽錫柴、玉柴和東風康明斯。


國內商用車柴油機實施的燃油系統技術路線主要有四種: 電控泵噴嘴(EUI)、高壓共軌(Common Rail)、電控單體泵(EUP)和電控直列泵(EIL)+EGR。


電控泵噴嘴技術(EUI)被沃爾沃、曼、依維柯、東風、陜汽等企業采用,另外,美國康明斯的全電控發動機應用的也是電控泵噴嘴技術,目前采用該技術的發動機全球保有量已經超過40萬臺,行駛里程達3000億km,是久經考驗的成熟產品。


高壓共軌技術(Common Rail)主要有沃爾沃、奔馳、曼,國內公司有陜汽、解放、歐曼、紅巖等企業,國內發動機廠家有濰柴、玉柴、錫柴。高壓共軌技術成為目前能夠實現國Ⅲ排放標準的技術應用最廣泛。


電控單體泵技術 (EUP) 用在奔馳、珀金斯、依維柯、道依茨,國內有道依茨一汽大柴、玉柴等。


電控直列泵(EIL) +EGR技術  中國重汽,一汽錫柴、玉柴、上柴、濰柴、東、西康明斯等也都提供電控直列泵+EGR發動機。


  ●  國五排放技術指標要求


國五排放標準基于歐五排放標準,其中PM值限制,國五排放標準是每公里4.5毫克,而歐五排放標準是每公里5毫克,但京五和國五排放標準要比歐五排放標準要更加嚴格。

 圖為錫柴國五發動機 商用車之家訊
圖為錫柴國五發動機


  根據京五排放標準征求意見稿,三種污染物當中,CO的排放標準依然是1g/km,HC化合物的排放標準依然為0.1g/Km,而NOx化合物的標準,則由國四的0.08g/km進一步加嚴到0.06g/Km。京五排放標準中HC化合物的限值標準雖然還是0.1g/Km,但是在HC化合物中,將非甲烷基碳氫化合物(NMHC)單獨列了出來,并且限值規定為0.068g/km。NMHC是指除甲烷以外的所有碳氫化合物,大氣中的NMHC超過一定濃度,除直接對人體健康有害外,在一定條件下經日光照射還能產生光化學煙霧,對環境和人類造成危害。


據奇瑞汽車發動機專家予默先生研究,他指出:京五排放標準中對PM值進行了規定,但僅限于缸內直噴式發動機。汽油發動機的PM值一般不高,缸內直噴汽油發動機和柴油發動機的PM值相對較高。


京五排放標準中規定,缸內直噴汽油發動機PM值限值為4.5毫克每公里,而歐五排放標準中是5毫克每公里。京五排放標準中的排放合格里程數提升到16萬公里,相比較國四排放標準的10萬公里,提升了60%。


相對于污染物的限制降低,在歐五標準中,這一里程的升級當時引起了更多的關注。因為美標中長期以來是以10萬英里作為期限,所以在歐五中也開始施行更長的排放有效里程。這一公里里程限值的含義是,合格的汽車產品,必須在16萬公里以內符合京五三大污染物排放限值的規定。


京五排放標準中,原則上對在用車廠家自查進行了更加詳細的規定:第一年內抽檢1.5-3萬公里、第二年抽檢3-5萬公里、第三年抽檢5-8萬公里、第四年抽檢8-10萬公里、第五年抽檢10-16萬公里的在用車。排放里程的限定變化以及增加的在用車抽檢項目,是國五、京五相對于國四排放標準提升最為嚴格之處。如果油品達不到要求,車輛的排放穩定性就很難達到要求,因為汽油中的硫、錳等會對三元催化器產生毒化作用(與貴金屬發生化學反應,降低貴金屬的催化能力),直接降低三元催化器的工作效率。——商用車之家

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